人教版高中物理选修3-2第四章《楞次定律》导学案.doc

课时6选修3-2第四章 第三节 楞次定律适用年级高二所需课时3课时（第3课时）作者姓名联系电话【教材分析】楞次定律的教学内容是人教版教材高中物理选修3-2第一章第三节，本节课在整章中占有重要地位，且为高考热点。本节为学生在判断感应电流的方向提供了理论依据，也为学生在以后的学习中奠定了基础。在考试说明中，楞次定律属II级（理解并应用）要求，每年的高考试题中都会出现相应考题，题型一般以选择题出现，属高考必考内容同时，由电磁感应与力学、电学知识相结合的题目更是高考中的热点内容，题目内容变化多端，需要学生有扎实的知识基础，又有一定的解题技巧，因此在学习中要重视这方面的训练【三维学习目标】1、 知识与技能：（1） 深入理解楞次定律的内容（2） 能灵活应用楞次定律解决实际问题（3） 熟练应用右手定则判断感应电流的方向（4） 能综合应用安培定则、楞次定律、右手定则和左手定则处理问题2、 过程与方法（1） 通过实际应用加深理解楞次定律，掌握实际解决问题的方法（2） 通过具体的问题培养学生分析、判断的能力。3、 情感态度与价值观（1） 培养学生的分析发散思维能力。（2） 让学生参与问题的解决，培养学生探究能力和实际应用能力。【重点、难点】重点：理解楞次定律并能利用其解决问题 难点：对楞次定律 的灵活应用【学情分析】学生在上两节课的学习中了解到楞次定律、右手定则，知道楞次定律的一些基本应用，以及导体棒切割磁感线产生的电流方向的判断，但是学生不能很好的将它应用到具体的问题中去，尤其是思路不是很清晰，处理问题时不能准确的分析、判断。这一节课就是通过具体的问题，让学生为了解开自己心中的疑惑，就能积极去思考、认真的去探索、努力寻找方法去解决问题，这样就能拓展开学生的思维。在教学过程中学生发散思维能力、语言表达能力，实际应用能力等都能够得到很好的锻炼。【预期的学习成果】1、让学生通过回顾前面的知识来巩固所学的内容，加强对所学知识的理解。2、通过课堂练习可以检查学生对知识的掌握情况，进而有目的的讲解。3、学生通过分析、判断增强自己的思考能力和分析能力，运用知识解决实际问题的能力。【教学过程】一、复习、提问多媒体投影问题，学生回答问题，老师进行点拨。1、楞次定律的内容：2、你对楞次定律的“阻碍”是怎么理解的？3、利用楞次定律判断感应电流的步骤：4、右手定则的内容：5、使用右手定则判断感应电流的条件：6、安培定则、左手定则和右手定则有什么区别？这一节课我们要对楞次定律进行加深认识，怎么应用楞次定律去处理一些常见的问题：二、典型例题精讲（一）原磁场为匀强磁场例题1：如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是()A向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针C不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针D在此过程中感应电流大小不变解析：金属圆环不管是从什么方向拉出磁场，金属圆环中的磁通量方向不变，且不断减小，根据楞次定律知，感应电流的方向相同，感应电流的磁场方向和原磁场的方向相同，则由右手螺旋定则知感应电流的方向是顺时针方向，B正确金属圆环匀速出磁场过程中，磁通量的变化率在发生变化，D错误例题2：如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是()AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad解析：线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，从最低点摆到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，所以选B.答案：B点拨：此问题部分学生易错，主要是空间思想转换不过来而出现的错误，尝试从另外一个角度思考：线框从右摆到最低点磁通量减小，感应电流方向为dcbad，磁场是从左侧穿过线圈的；从最低点摆到左侧，穿过线圈磁感线条数虽然在增多，但是从右侧穿过线圈的，可以认为是负值，这样磁通量就还是在减小，感应电流方向跟刚才一样。选B（二）原磁场为条形磁铁例题3：如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q将互相靠拢BP、Q将互相远离C磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于g解析法一：程序法：设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向。可见，P、Q将互相靠拢。由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g。当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选A、D。法二：推论法：根据楞次定律的推论“来拒去留”，当条形磁铁靠近回路时，必受到回路给予的向上的斥力，因而磁铁的加速度小于g；“增缩减扩”，当条形磁铁靠近回路时，穿过回路的磁通量增加，回路中的感应电流受条形磁铁磁场的作用力必然有使回路面积减小的趋势，以阻碍磁通量的增加，故P、Q互相靠拢，故A、D正确。答案AD例题4：如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则()AFT1mg，FT2mgBFT1mg，FT2mgCFT1mg，FT2mgDFT1mg，FT2mg解析：金属圆环从位置到位置过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用力始终向下，对磁铁受力分析可知FT1mg，FT2mg，A项正确答案：A（三）原磁场为电流的磁场例题5：如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中能不能使线框产生感应电流，能产生的判断感应电流方向：1导线中电流强度变大2线框向右平动3线框向下平动4线框以ab边为轴转动解析：1.导线中电流变大，线圈中的磁通量增加，依据楞次定律判断感应电流方向逆时针方向，并且整个线圈有向右运动的趋势；要是电流减小，产生感应电流方向为顺时针，有向左的运动趋势2.导线不动由导线周围磁场分布情况知道，线圈向右平动，磁通量减小，依据楞次定律判断电流方向为顺时针。3.线圈上下平动以及绕直导线同轴转的都没有磁通量变化，没有感应电流4绕ab边转的，0900过程中，磁通量减小，感应电流abcda，9001800过程中，磁通量减小，感应电流abcda，18002700过程中，磁通量增加，感应电流adcba，27003600过程中，磁通量减小，感应电流adcba，例题6：如图是某电磁冲击钻的原理图，若某一时刻突然发现钻头M向右运动，则可能的情况是()A开关S闭合瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动D开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 解析 由钻头向右运动可知，通过右线圈的磁通量突然增大，则可能是开关闭合瞬间或滑动变阻器滑片P向左迅速移动（四）导体棒切割磁感线例题7：如图916所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b解析法一：用右手定则直接判定依据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q，Q处电势最高，P处电势最低，由P到Q电势依次升高。外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势处，因此流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a，选项B正确。法二：用楞次定律判定当PQ向左滑动时，穿过回路PQcd的磁通量是向里增加，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向外，再由安培定则可知，回路中电流为逆时针方向，通过R的电流由c到d；当PQ向左滑动时，穿过回路aMQb的磁通量是向里减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向里，再由安培定则知，回路中的感应电流为顺时针方向，流过r的电流为由b到a。综上所述，选项B正确。答案B例题8：如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻()A有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零 解析 当金属杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线并产生感应电动势，由右手定则可知感应电流由a到b，由c到d，由左手定则可判断出金属杆所受安培力水平向右，阻碍金属杆的运动，选项A正确例题9：如右图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)()A向右匀速运动B向左减速运动C向右减速运动 D向右加速运动解析：欲使N产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大因此对前者应使ab减速向右运动对于后者，则应使ab加速向左运动答案：C例题10：如图所示的装置中，cd杆原来静止，当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动()A向右匀速运动B向右减速运动C向左加速运动D向左减速运动解析：ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A不正确；ab向右减速运动时，L1中的磁通量向上减小，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向下，故通过cd的电流方向向上，cd向左移动，B错误；同理得C不正确、D正确答案：D课内探究学案（一）原磁场为匀强磁场例题1：如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是()A向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针C不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针D在此过程中感应电流大小不变例题2：如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是()AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad（二）原磁场为条形磁铁例题3：如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q将互相靠拢BP、Q将互相远离C磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于g例题4：如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为FT1和FT2，重力加速度大小为g，则()AFT1mg，FT2mgBFT1mg，FT2mgCFT1mg，FT2mgDFT1mg，FT2mg（三）原磁场为电流的磁场例题5：如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中能不能使线框产生感应电流，能产生的判断感应电流方向：1导线中电流强度变大2线框向右平动3线框向下平动4线框以ab边为轴转动例题6：如图是某电磁冲击钻的原理图，若某一时刻突然发现钻头M向右运动，则可能的情况是()A开关S闭合瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动D开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 （四）导体棒切割磁感线例题7：如图916所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b例题8：如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻()A有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零 例题9：如右图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)()A向右匀速运动B向左减速运动C向右减速运动 D向右加速运动例题10：如图所示的装置中，cd杆原来静止，当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动()A向右匀速运动B向右减速运动C向左加速运动D向左减速运动 教学反思1、课堂容量 这节课课堂容量有点大，前面4个问题主要是让学生熟悉和掌握楞次定律的应用，难点较低，学生处理的时候所占用的时间较少，中间的4个相当于新课来说有所变化，不是直来直去的应